Akku-Kalibrierung

Alle frisch eingebauten intelligenten Akkus sollten so bald wie möglich kalibriert werden. Dadurch erhält dein System genaue Informationen dazu, wie es um den Ladezustand des Akkus steht. Ohne Kalibrierung erhältst du keine korrekte Anzeige des Ladezustands und es kann passieren, dass dein Gerät sich merkwürdig verhält: Es kann sich beispielsweise abschalten, obwohl laut Anzeige der Akku noch halb voll ist, oder noch stundenlang durchhalten, obwohl der Akku als fast leer angezeigt wird.

Akku-Kalibrierung von Smartphones, Tablets und Smartwatches:

Lade dein Gerät auf 100 % auf und lass es noch mindestens 2 weitere Stunden am Ladegerät angeschlossen.
Benutze dein Gerät, bis es sich wegen niedriger Akkuladung von allein ausschaltet.
Lade es ununterbrochen wieder auf 100 % auf.

Akku-Kalibrierung bei Laptops:

Lade dein Gerät auf 100 % auf und lass es noch mindestens 2 weitere Stunden am Ladegerät angeschlossen.
Trenne deinen Laptop vom Ladekabel und verwende ihn ganz normal, bis der Akku leer ist.
Unplug your laptop and use it normally to drain the battery.
Denk daran, deine Arbeit zu speichern, wenn eine Warnmeldung erscheint, dass dein Akku bald leer ist.
Benutze deinen Laptop weiter, bis er sich wegen niedriger Akkuladung in den Ruhezustand versetzt.
Warte mindestens fünf Stunden lang. Lade dann deinen Laptop ununterbrochen auf 100 % auf.

Es ist empfehlenswert, diesen Vorgang regelmäßig durchzuführen, um sicherzustellen, dass der Akku während seiner Lebensdauer richtig kalibriert ist.

Was ist Kalibrierung eigentlich?

Wie eine Akku-Kalibrierung funktioniert, ist hier gut zusammengefasst (auf Deutsch). Eine noch detailliertere Beschreibung (auf Englisch) findest du auf der Seite Battery University, die wir dir im Folgenden zusammenfassen.

Das grundsätzliche Problem ist, dass es keine Methode gibt, mit der man wirklich genau messen könnte, wie viel Kapazität ein Akku zu einem Zeitpunkt noch hat. (Ein Akku ist ein elektrochemisches Speichersystem, das sich ständig verändert und allmählich abbaut. Keine zwei Ladevorgänge laufen gleich ab.) So ziemlich die einzige zuverlässige Methode ist, den Akku voll zu laden, dann komplett zu entladen und die Differenz zu messen (auch bekannt als Coulomb-Zählung). Das können wir natürlich nicht jedes Mal machen, wenn wir den Ladezustand nachsehen wollen. Deshalb wird anhand verschiedener Nutzungsdaten berechnet, wie viel Prozent der Kapazität noch vorhanden ist. Mit der Zeit wird diese Berechnung immer ungenauer. Bei einem ganz neuen Akku wiederum gibt es noch gar keine Daten, anhand derer Berechnungen durchgeführt werden könnten, deshalb liegt die Schätzung normalerweise völlig daneben. Durch die Kalibrierung werden Anhaltspunkte für “vollständig geladen” und “vollständig entladen” gesetzt, sodass das System diese nicht mehr schätzen muss und die Berechnungen genauer ausfallen.

Was bedeutet “vollständig geladen” und “vollständig entladen”?

Und wie genau werden jetzt diese Anker für “vollständig geladen” und “vollständig entladen” gesetzt? Bei Battery University wird das folgendermaßen beschrieben:

Um genau messen zu können, sollte ein intelligenter Akku regelmäßig kalibriert werden, indem man ihn entlädt, bis die Warnmeldung “niedrige Akkuladung” erscheint und ihn dann wieder auflädt. Durch die vollständige Entladung wird der Anker für den entladenen Zustand gesetzt, die vollständige Ladung setzt den Anker für den vollen Ladezustand. Anhand einer geraden Linie zwischen diesen beiden Ankerpunkten kann dann geschätzt werden, wie der Ladezustand zu einem Zeitpunkt ist. Mit der Zeit wird diese Schätzung ungenauer und der Akku muss nochmals kalibriert werden. Abbildung 2 illustriert die Anker “vollständig entladen” (full-discharge) und “vollständig geladen” (full charge).

Abbildung 2: Ankerpunkte für “vollständig entladen” (full-discharge) und “vollständig geladen” (full-charge). Die Kalibrierung erfolgt, indem man das Gerät vollständig auflädt, wieder entlädt und nochmals vollständig auflädt. Der Akku kann im Gerät ge- und entladen werden, oder in einem externen Akku-Analysegerät.

Zweierlei fällt hier auf: (1) Nach den Informationen auf dieser Seite reicht es nicht aus, einen Akku zu entladen und ihn dann zu laden – man muss damit beginnen, ihn voll zu laden. Und (2) die Bezeichnung “vollständig entladen” ist nicht ganz korrekt. Auf der Grafik sieht es so aus, dass der “vollständig entladen”-Anker bei 10 % der Akkukapazität gesetzt wird. Aber wenn man darüber nachdenkt, kann das ja gar nicht sein. Das Problem, das es hier zu lösen gilt: Die Prozentangabe ist ungenau. Woher weiß man, dass ein Akku “unter 10 %” Kapazität hat, wenn die Anzeige ungenau ist? Man weiß es nicht! Wir hatten schon zahllose Fälle, in denen eine Warnung vor einer niedrigen Akkuladung erschien, das Gerät dann aber noch stundenlang ganz normal funktionierte – bei einer angezeigten Akkuladung von “1 %”. Lange Rede, kurzer Sinn: Einen Akku zu kalibrieren, indem man ihn “unter 10 %” entlädt, funktioniert nicht. Genauso gut kannst du jemandem ein Auto mit einer kaputten Tankanzeige geben und sagen, sie/er solle fahren, bis der Tank noch ¼ voll ist.

Eine Möglichkeit ist, dass die Grafik eigentlich den chemischen Zustand des Akkus darstellen soll und nicht die Prozent, die bei iOS oder MacOS angezeigt werden, was etwas anderes ist. Die Software kann Nutzer:innen anzeigen, dass der Akku fast leer ist, während der tatsächliche chemische Zustand des Akkus eigentlich eher bei 10 % Ladung liegt. Das ist Absicht, um zu verhindern, dass der Akku jemals vollständig unter ein gewisses Sicherheitsniveau entladen wird, unterhalb dessen der Akku Schaden nehmen kann und das System möglicherweise nicht mehr starten kann. Das System schaltet sich also immer mit einer gewissen Reserve an Akkuladung aus, aber diese Notration wird uns Nutzer:innen nicht angezeigt.

Die Warnmeldung vor einer niedrigen Akkuladung ist völlig unabhängig vom Akku-Management-System eines Geräts und dient nur dazu, einen möglichen Datenverlust zu vermeiden.
Selbst dann, wenn du dein Gerät verwendest, bis es sich wegen einer niedrigen Akkuladung von selbst ausschaltet, sorgt das Akku-Management-System dafür, dass ausreichend Ladung verbleibt, um zu verhindern, dass der Akku Schaden nimmt.
Die Akku-Anzeige, die dir auf dem Display angezeigt wird, zeigt dir die Menge VERWENDBARER Ladung an, die noch im Akku vorhanden ist, und NICHT die tatsächliche Menge an Ladung. Deshalb kannst du selbst ändern, bei wie viel Prozent Ladung diese Warnmeldung erscheint. Die Warnmeldung ist nicht dafür da, den Akku zu schützen (das macht das Akku-Management-System automatisch), sondern dazu, dir genug Zeit zu geben, deine Sachen zu speichern oder ein Ladegerät zu verbinden.
Wenn du deinen Akku kalibrieren willst, musst du ihn daher auch dann weiter entladen, wenn die Warnmeldung erschienen ist, und zwar bis sich das Gerät abschaltet. Erst dann kannst du es wieder aufladen. Wenn du das nicht tust, kann es passieren, dass der Akku nicht bis unterhalb des Ankerpunkts für “vollständige Entladung” entladen wird. Dann wird der Akku nicht vollständig kalibriert.

Halte dir immer vor Augen, dass hier zwei unterschiedliche (aber miteinander verknüpfte) Systeme am Laufen sind: Das Akku-Management-System, das den Zustand des Akkus kontrolliert, und andererseits die Software in der Benutzeroberfläche (und damit verbunden die Software für die Energiekontrolle), die Daten des Akku-Management-Systems verwendet, um den Ladezustand des Akkus anzuzeigen und auf verschiedene Events zu reagieren (wie zum Beispiel sich abzuschalten, wenn der Ankerpunkt der Entladung erreicht ist.

Und jetzt?

Wir haben versucht, Apples offizielle Akku-Kalibrierungs-Prozedur herauszufinden, aber es sieht so aus, dass das Unternehmen diese Informationen von seiner Support-Seite gelöscht hat, vorgeblich, weil die neueren Akkus noch in der Fabrik kalibriert werden und nicht für den Austausch von Benutzer:innen vorgesehen sind. Wir haben die nötigen Infos allerdings in mehreren Foren gefunden:

Einen Laptop-Akku kalibrieren:

Schließe den Laptop an den MagSafe-Ladeanschluss an und lade den Akku vollständig auf.
Wenn der Akku vollständig geladen ist, zeigt der MagSafe-Ladeanschluss ein grünes Lichtlein an und das Akku-Symbol in der Menüleiste zeigt an, dass der Akku voll geladen ist.
Lass nun den Akku in voll geladenem Zustand mindestens zwei Stunden lang ruhen.
Während dieser Zeit kannst du deinen Laptop benutzen, sofern du ihn am Ladeanschluss lässt.
Während der Laptop noch angeschaltet ist, trenne ihn dann vom Ladeanschluss und benutze ihn weiter.
Wenn eine Warnmeldung wegen niedriger Akkuladung angezeigt wird, speichere deine Arbeit und schließe alle Programme. Lass den Computer an, bis er sich von selbst in den Ruhezustand versetzt.
Wenn der Laptop sich in den Ruhezustand versetzt hat, schalte ihn ab oder lass ihn im Ruhezustand. Lass ihn mindestens fünf Stunden lang ruhen.
Schließe ihn dann wieder an den Ladeanschluss an und lass ihn angeschlossen, bis der Akku wieder vollständig geladen ist.

Auch Apple geht also davon aus, dass dein System nicht genau weiß, wann der Akku vollständig geladen oder entladen ist und empfiehlt, ihn zur Sicherheit noch zwei Stunden lang weiter zu laden, bevor du mit der Kalibrierung fortfährst.

Das stimmt mit dem überein, was wir über Akku-Kalibrierung herausgefunden haben, und auch damit, was andere DIY-Internetseiten über Akku-Kalibrierung schreiben.